Lord Rayleigh (12 November 1842) ditemukan hamburan rayleigh. Kita tahu fenomena cahaya itu refleksi dan refraksi . Partikel-partikel yang ada di atmosfer disebut hamburan karena ketika cahaya masuk ke atmosfer maka partikel tersebut akan tersebar menjadi cahaya. Fenomena refraksi ini bisa disebut sebagai hamburan cahaya. Ada dua jenis penyebaran seperti elastis dan non-elastis. Rayleigh, Mie, dan hamburan non-selektif adalah hamburan elastis dan Brillou, Raman, In-elastic X-ray, Compton adalah hamburan elastis. Dalam artikel ini, salah satu jenis hamburan elastis yaitu Rayleigh akan dibahas secara singkat.
Apa itu Hamburan Rayleigh?
Definisi: Rayleigh adalah hamburan molekul oleh gas di atmosfer bumi. Kekuatan hamburan tergantung pada panjang gelombang cahaya dan juga pada ukuran partikel. Karena variasi komposisi, rayleigh atau hamburan linier disebabkan.
Hamburan Cahaya
Kita telah melewati beberapa fenomena indah dalam kehidupan kita sehari-hari, seperti warna langit yang biru, warna air di laut dalam, kemerahan matahari saat matahari terbit dan terbenam, dll. Saat seberkas cahaya menyinari atom itu menyebabkan elektron di atom bergetar. Elektron yang bergetar, pada gilirannya, memancarkan kembali cahaya ke segala arah dan proses ini disebut hamburan.
Atmosfer bumi mengandung molekul udara dan partikel kecil lainnya ketika cahaya dari matahari melewati atmosfer, ia dihamburkan oleh sejumlah besar partikel di atmosfer. Menurut Hukum Hamburan Rayleigh (RSL), intensitas cahaya hamburan bervariasi secara terbalik sebagai bagian keempat dari panjang gelombang ketinggian (1 / jam).4). Dibandingkan dengan panjang gelombang yang lebih panjang, panjang gelombang yang lebih pendek tersebar lebih banyak. Diagram hamburan linier ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Hamburan Rayleigh
Menurut RSL, cahaya warna biru lebih tersebar daripada cahaya merah karena, untuk alasan ini, langit tampak biru. Saat matahari terbit dan terbenam sinar matahari melintasi sebagian besar atmosfer. Oleh karena itu, sebagian besar cahaya biru tersebar dan hanya cahaya merah yang mencapai pengamat. Karenanya matahari tampak merah saat matahari terbit dan terbenam.
Dalam kasus hamburan cahaya, hampir semua cahaya hamburan diamati pada frekuensi yang sama dengan radiasi insiden. Fenomena ini disebut elastis atau rayleigh atau hamburan linier, namun, dokter besar India Dr.C.V. Raman mengamati bahwa hamburan cahaya memiliki frekuensi diskrit di atas dan di bawah frekuensi kejadian pada tahun 1928. Aplikasi jenis rayleigh atau linier adalah untuk menangani (deteksi dan jangkauan cahaya), radar cuaca, dll.
Kerugian Hamburan Rayleigh
Kehilangan hamburan ada pada serat optik karena variasi mikroskopis dalam kerapatan material dan komposisi. Karena kaca terdiri dari jaringan yang terhubung secara acak pada molekul dan beberapa oksida seperti silikon oksida, GeOduadll. Ini adalah penggunaan utama dari fluktuasi struktur komposisi, kedua efek ini menghasilkan variasi dalam jenis hamburan cahaya bias dan rayleigh.
Lampu hamburan karena perubahan lokal kecil dalam indeks bias inti dan bahan kelongsong. Ini adalah dua penyebab selama pembuatan serat. Yang pertama adalah karena sedikit fluktuasi dalam pencampuran bahan dan penyebab lainnya adalah sedikit perubahan dalam kepadatan saat bahan mengeras. Gambar di bawah ini menunjukkan secara grafis hubungan antara panjang gelombang dan hilangnya hamburan rayleigh.
Hamburan Kerugian
Ketika sinar cahaya mengenai zona seperti itu, ia tersebar ke segala arah, kehilangan hamburan untuk kaca komponen tunggal diberikan oleh
SEBUAHHusy= 8π3/ 3λ4(ndua- 1)duaUNTUKBTfBT
Dimana n = Indeks bias
UNTUKB= Konstanta Boltzman
BT= Kompresibilitas isotermal
Tf= Suhu gesekan
Berdasarkan parameter ukuran tak berdimensi, hamburan cahaya dibagi menjadi tiga domain dan didefinisikan sebagai
L = πDp / λ
Dimana Dp = Keliling suatu partikel
λ = Insiden radiasi panjang gelombang
Rayleigh sebanding dengan dan P (r), A (r), dan r. Ekspresi matematika diberikan oleh
α = αR+ αDALAM+ αOH+ αIR+ αUV+ αDALAM
Dimana αR= RSL
SebuahDALAM= Kerugian ketidaksempurnaan
SebuahOH= Kehilangan penyerapan
SebuahIR= Kehilangan penyerapan inframerah
SebuahUV= Kehilangan penyerapan ultraviolet
SebuahDALAM= Kehilangan penyerapan kotoran lainnya
Sebuah αIR(kerugian absorpsi inframerah) secara matematis dinyatakan sebagai
SebuahIR= C exp (-D / λ)
Di mana 'C' adalah koefisien dan D tergantung pada bahan
Kerugian tersebut sebanding dengan λ4dan ke P (r), A (r), dan r. Ekspresi matematika diberikan oleh
SebuahR= 1 / λ4∫0+ ∞A (r) P (r) rdr / ∫0+ ∞P (r) rdr
Dimana A (r) = Koefisien hamburan linier
P (r) = Perambatan intensitas cahaya
‘R’ = Jarak radial
Ini adalah teori kerugian hamburan linier.
Perbedaan antara hamburan Rayleigh dan Mie
Perbedaan antara keduanya dibahas di bawah ini.
| S.NO | Rayleigh atau Linear Scattering | Hamburan Mie |
| 1 | DiRayleigh atau linierhamburan, ukuran partikel kurang dari panjang gelombang | Di Myaituhamburan, ukuran partikel lebih besar dari panjang gelombang |
| dua | Ketergantungan pada panjang gelombang kuat dalam hamburan ini | Ketergantungan pada panjang gelombang lemah dalam hamburan ini |
| 3 | Ini adalah hamburan linier | Ini juga merupakan hamburan linier |
| 4 | Jenis partikel di dalamnyahamburan adalah molekul udara | Jenis partikel di Myaituhamburan adalah asap, asap, dan kabut |
| 5 | Diameter partikel molekul udara adalah 0,0001 hingga 0,001 mikrometer dan fenomena molekul udara adalah langit biru dan matahari terbenam merah. | Diameter partikel aerosol dalam Myaituhamburan dari 0,01 hingga 1,0 mikrometer dan fenomena aerosol (polutan) adalah kabut asap kecoklatan |
Hamburan Rayleigh dalam Serat Optik
Itu serat optik tipis, fleksibel, dan transparan dari kaca dan plastik silika murni secara optik. Serat optik lebih cepat, tahan terhadap interferensi elektromagnetik, tidak dapat terbakar dan kehilangan sinyal lebih sedikit. Ketika seberkas cahaya yang membawa sinyal bergerak dari serat optik, maka kekuatan cahayanya menjadi lebih rendah, kehilangan daya cahaya ini umumnya disebut atenuasi. Atenuasi harus menjadi prioritas utama bagi banyak insinyur untuk mempertimbangkan pemilihan dan penanganan serat optik.
Hampir semua benda menyebarkan cahaya, itu berarti pantulan cahaya yang menerangi mereka ke segala arah. Rayleigh atau hamburan linier disebabkan oleh interferensi dengan partikel yang lebih kecil dari panjang gelombang cahaya. Cahaya yang bergerak melalui serat berinteraksi dengan partikel dan kemudian tersebar ke segala arah, menyebabkan hilangnya energi dan pelemahan selama transmisi data. Ini adalah teori Rayleigh atau hamburan linier pada serat optik.
FAQ
1). Apa yang menyebabkan Rayleigh atau hamburan linier?
Penyebab rayleigh atau hamburan linier adalah, hasil dari ketidakhomogenan pada cladding dan core. Kerapatan & variasi komposisi dan fluktuasi indeks bias merupakan masalah yang terjadi karena ketidakhomogenan tersebut.
2). Siapa yang menemukan hamburan Rayleigh?
John William Strut ditemukan.
3). Apa perbedaan hamburan Rayleigh dan Mie?
Dalam Rayleigh atau hamburan linier, ukuran partikel hamburan lebih kecil dari panjang gelombang radiasi dan di hamburan Mie ukuran partikel hamburan dan panjang gelombang radiasi sama.
4). Apa tiga jenis hamburan?
Ketiga jenis hamburan tersebut adalah rayleigh, hamburan non-selektif, dan hamburan Mie.
5). Berapa rasio Rayleigh?
Rasio rayleigh merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk pengukuran hamburan cahaya.
Dalam artikel ini, ikhtisar tentang Hamburan Rayleigh atau hamburan linier , hamburan cahaya, kehilangan hamburan, dan perbedaan antara hamburan Rayleigh dan Mie dibahas. Berikut pertanyaan apa saja penyebab hamburan mi?
